細胞分裂時の染色体分配の生きているセルイメージ投射
Summary
このプロトコルでは、ラベルおよび Histone2B GFP BacMam 2.0 ラベルおよび回転のディスク共焦点顕微鏡システム使用して分裂期の細胞で生きている染色体の視覚化に簡単で便利な方法について説明します。
Abstract
染色体分離されねばならない確実かつ均一に娘細胞に細胞分裂の間に。染色体分離の再現性は、紡錘アセンブリ チェックポイント (SAC) を含む複数のメカニズムによって制御されます。SAC は、有糸分裂を通して細胞の進行の防止のため、すべての染色体がスピンドル微小管に接続している場合を除き、複雑なフィード バック システムの一部です。染色体のラギングおよび異常な染色体分離機能不全の細胞周期制御チェックポイントの指標し、細胞分裂のゲノムの安定性を測定する使用ことができます。SAC の規制緩和は、染色体の分離中にエラーの蓄積により悪性細胞に正常な細胞の変形で起因できます。SAC の実装と複雑な動原体の形成は、キナーゼとホスファターゼ プロテインホスファターゼ 2 a などの相互作用で厳しく規制 (PP2A)。このプロトコルでは、遅れていた PP2A B56γ 調節サブユニットのノックアウト マウスから分離されたマウス萌芽期繊維芽細胞における染色体の生きているセルイメージ投射について説明します。このメソッドは、その他細胞周期制御イメージング技術フローサイトメトリーなど免疫細胞化学染色体の動的な時空間の可視化ではなく、細胞分裂の状態のスナップショットを提供するだけの欠点を克服します。有糸分裂の間。
Introduction
次のプロトコルでは染色体の分離とヒストン 2B GFP、BacMam 2.0 のラベリングおよび生きているセルイメージ投射使用してマウス萌芽期繊維芽細胞の細胞周期の間に細胞分裂の進行を可視化する便利な方法をについて説明します。
細胞周期制御チェックポイントは、染色体分配を監視し、セル1,2,3の遺伝的整合性の維持に重要な役割を果たします。誤隔離された染色体の蓄積異数性、ほとんどの固体腫瘍4の認刻極印である可能性があります。したがって、染色体不安定性を勉強する方法として染色体の遅れの検出を使用できます。
蛍光標識タンパク質ライブ染色体分配を視覚化するために使用される、mCherry タグの生成が遅れている染色体または H2B GFP タグ付きタンパク質遺伝子配達および分子生物学5相当な知識が必要です。ここで簡潔にするため、CL HB リージェントを呼びます CellLight Histone2B GFP BacMam 2.0 試薬の使用について述べる。この試薬は、すぐに使用することができます、従ってベクトル品質と完全性の心配がありません。さらに、この試薬では、潜在的に有害な治療または脂質や色素負荷化学物質の使用は必要ありません。従来の蛍光ラベルとは異なり CL HB リージェント汚れとは無関係 (すなわち。、膜電位)。CL HB 摂政を単にセルに追加し、タンパク質発現の夜通し孵化することができます。CL HB リージェントは、哺乳動物細胞ではレプリケートされません、バイオ セーフティ レベル (BSL) 研究所 1 の設定で使用できます。また、最もダイナミックな細胞分析を遂行する 5 日前まで、十分な時間のため一晩インキュベートした後このトランスフェクションを検出できます。
また、染色体の異常は、フローサイトメトリー、免疫組織化学または蛍光性の現場の交配 (魚) の6のなど様々 な技術によって調査できます。フローサイトメトリーは、異数性、測定することができる DNA 含量と細胞周期の細胞の位相に基づく研究に使用できます。フローサイトメトリーは、異数性を測定する使用できますが、染色体の誤った分離に関する情報は記載していません。魚および免疫組織化学の手法は、DNA や染色体に結合する蛍光プローブを使用します。これらの技術は細胞の人口の状態のスナップショットを提供する、彼らは生細胞イメージングにより行方不明の期間続く特定の細胞分裂の時空間的可視化を通じて取得する情報を許可しません。
このプロトコルは、遅れて染色体やノコダゾール扱われるマウス萌芽期繊維芽細胞 (MEFs) で PP2A-B56γ-マウスから分離した誤偏析染色体研究に使用されました。上記のアプリケーションのほかは、このプロトコルは、ラベルおよび細胞周期制御を研究するために使用できる様々 な細胞タイプにおける染色体分離または腫瘍細胞の染色体不安定性を視覚化するシンプルなツールを提供します。さらに、それも使用できますさまざまな薬物治療によって引き起こされる染色体不安定性の研究、遺伝子が染色体の誤った分離の結果ノックアウトの効果を研究します。
Protocol
Representative Results
Discussion
正確な染色体分離を確保する細胞周期制御チェックポイントは、異数性とセル変換1,2,3を防ぐため。本研究でわかったその不活性化 PP2A B56γ 弱体化した紡錘アセンブリ チェックポイントで起因しました。ライブセル イメージング ノコダゾール9奏効した PP2A B56γ MEFs における有糸分裂時誤偏析染色体を観?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
博士郭 Chiuan hung さんと博士 Bharatkumar 女子の原稿を改善した貴重なコメントをありがとうしたいと思います。
Materials
| DMEM/F12 | Gibco | 11320082 | |
| L-Glutamine | Gibco | 25030081 | |
| MEM Non-Essential amino acids solution (100X) | Gibco | 11140050 | |
| Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) | Gibco | 15140122 | |
| Dulbecco’s Phosphate Buffered saline | Gibco | 14190144 | |
| Trypsin-EDTA | Gibco | 25300054 | |
| Fetal bovine serum | Atlanta Biologicals | S11150 | |
| DMSO | EMD Millipore | MX 1458-6 | |
| Cryogenic vial storage boxes | Fisherbrand | 10-500-28 | |
| Cryogenic vials | Corning/costar | 431416 | |
| T75 flasks | Cellstar | 658175 | |
| 2 well chambered cover glass | Nunc | 155380PK | |
| Cellometer Vision Cell Profiler | Nexcelom Bioscience LLC | Cellometer Vision Trio | |
| Nocodazole | Sigma | M1404 | |
| CellLight Histone 2B-GFP, BacMam 2.0 | Thermo Fisher Scientific Inc. | C10594 | |
| Zeiss Cell Observer Spinning Disk Confocal Microscope system | Carl Zeiss Microscopy | Zeiss Cell Observer SD | |
| Water Bath | Thermoscientific | 280 series | |
| Incubator | Sanyo commercial solutions | MCO-18AIC (UV) | |
| Class II Biological safety cabinet | The Baker Company | SterilGard | |
| Axiovision software | Zeiss | Ver.4.8.2 | |
| ImageJ software | National Institute of Health | Ver. 1.51r |
References
- Funk, L. C., Zasadil, L. M., Weaver, B. A. Living in CIN: Mitotic Infidelity and Its Consequences for Tumor Promotion and Suppression. Dev Cell. 39, 638-652 (2016).
- Etemad, B., Kops, G. J. Attachment issues: kinetochore transformations and spindle checkpoint silencing. Curr Opin Cell Biol. 39, 101-108 (2016).
- Lara-Gonzalez, P., Westhorpe, F. G., Taylor, S. S. The spindle assembly checkpoint. Curr Biol. 22, 966-980 (2012).
- Jallepalli, P. V., Lengauer, C. Chromosome segregation and cancer: cutting through the mystery. Nat Rev Cancer. (2), 109-117 (2001).
- Zhu, L., et al. Mitotic protein CSPP1 interacts with CENP-H protein to coordinate accurate chromosome oscillation in mitosis. J Biol Chem. 290 (45), 27053-27066 (2015).
- Pikor, L., Thu, K., Vucic, E., Lam, W. The detection and implication of genome instability in cancer. Cancer Metastasis Rev. 32 (3-4), 341-352 (2013).
- Varadkar, P., Despres, D., Kraman, M., Lozier, J., Phadke, A., Nagaraju, K., McCright, B. The protein phosphatase 2A B56γ regulatory subunit is required for heart development. Dev Dyn. 243 (6), 778-790 (2014).
- Jozefczuk, J., Drews, K., Adjaye, J. Preparation of Mouse Embryonic Fibroblast Cells Suitable for Culturing Human Embryonic and Induced Pluripotent Stem Cells. J. Vis. Exp. (64), e3854 (2012).
- Varadkar, P., Abbasi, F., Takeda, K., Dyson, J. J., McCright, B. PP2A-B56γ is required for an efficient spindle assembly checkpoint. Cell Cycle. 18 (12), 1210-1219 (2017).
- Rosner, M., Schipany, K., Hengstschläger, M. Merging high-quality biochemical fractionation with a refined flow cytometry approach to monitor nucleocytoplasmic protein expression throughout the unperturbed mammalian cell cycle. Nat Protoc. 8 (3), 602-626 (2013).
- Jonkman, J., Brown, C. M. Any Way You Slice It-A Comparison of Confocal Microscopy Techniques. J Biomol Tech. 26 (2), 54-65 (2015).
- Versaevel, M., Braquenier, J. B., Riaz, M., Grevesse, T., Lantoine, J., Gabriele, S. Super-resolution microscopy reveals LINC complex recruitment at nuclear indentation sites. Sci Rep. 8 (4), 7362 (2014).
- Wild, T., Larsen, M. S., Narita, T., Schou, J., Nilsson, J., Choudhary, C. The Spindle Assembly Checkpoint Is Not Essential for Viability of Human Cells with Genetically Lowered APC/C Activity. Cell Rep. 1 (8), 1829-1840 (2016).
- Iuso, D., et al. Exogenous Expression of Human Protamine 1 (hPrm1) Remodels Fibroblast Nuclei into Spermatid-like Structures. Cell Rep. 1 (9), 1765-1771 (2015).
- Ratcliffe, E., Glen, K. E., Naing, M. W., Williams, D. J. Current status and perspectives on stem cell-based therapies undergoing clinical trials for regenerative medicine: case studies. Br Med Bull. 108, 73-94 (2013).
